第一篇:浅谈钢筋混凝土梁裂缝的防治措施
浅谈钢筋混凝土梁裂缝的防治措施
钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下,引起结构变形而裂缝。构件在使用过程中受年温差的长期作用,当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝的因素是多方面的,包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等,无论何种原因产生的裂缝,都会给建筑物肢体结构带来影响。
二、裂缝的部位(一)梁受拉区裂缝
由于浇筑混凝土时施工管理不善,使用了低劣的钢筋,造成梁受拉钢筋强度不足。施工中,提前拆模、施工荷载超过设计荷载或混凝土强度低于设计规定,以及使用不当,使用荷载大大超过原设计荷载,使梁受拉区产生裂缝。梁受拉区产生的裂缝一般采用水泥浆封闭,防止钢筋锈蚀,再根据具体情况做补强加固处理。
(二)梁在支座附近的斜裂缝
梁的混凝土强度低于设计强度,抗剪钢筋不足,箍筋没有增加,也有的因超载,提前拆模时混凝土强度低于标准强度值,造成的抗剪能力低而产生剪切裂缝。应先用粘结浆液压注浆处理,再进行加固补强,确保梁的使用安全。
(三)梁受压区裂缝
梁的高度小,有的梁没有抗裂验算,混凝土振捣不够密实,梁长期在年温差和日温差作用下产生温差变形及长期处于干燥状态的环境中干缩变形,梁在温差和干缩的综合作用下裂缝。缝上宽下窄,有贯穿的,不贯穿的。裂缝长度为梁高的3/5~4/5,梁底部不裂,这种裂缝可用水泥砂浆压注、粘结密封裂缝和补强。
三、裂缝形成原因
钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂,主要有:材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等。通常可归纳为以下几种: 收缩裂缝。混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小。
水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化的过程中,散发大量热量,使混凝土内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。
温变裂缝。水泥在硬化期间,混凝土表面与内部温差较大,导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,受到内部混凝土的约束,而出现裂缝。
设计欠周全。如钢筋混凝土梁的截面不够,梁的跨度过大,高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等,都会导致混凝土梁出现结构裂缝。
施工质量造成的裂缝。
① 由于混凝土强度等级偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计要求等而导致混凝土梁出现裂缝。
② 由于施工不当、模板支撑下沉,或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝。③ 由于施工管理不到位,在梁上超载堆荷,而导致出现裂缝。预制钢混凝土梁在运输、吊装过程中,由于支撑不合理、吊点位置不符合要求,以及较大的振动或冲击荷载,也会导致钢筋混凝土梁出现裂缝。
在使用过程中,改变原来的使用功能,如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。
四、混凝土裂缝发生的控制措施
混凝土裂缝发生与组成混凝土的水泥、砂子、石子、掺合料及外加剂等材料有关,也与混凝土的养护措施有关。
(一)原材料的质量控制
水泥:在混凝土路面及大体积混凝土施工中,水化热引起的温升较高,降温幅度大,容易引起温度裂缝。为此,在施工中应选用水化热较低的水泥,尽量降低单位水泥使用量。
粗骨料:在钢筋混凝土施工中,粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的施工工艺有关,增大骨料粒径可减少用水量,混凝土的收缩和泌水随之减少,但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析,因此,必须调整好级配设计,并在施工中加强振捣。
对于粒径5~40mm的石子,要求针片状少,超规少,颗粒级配符合筛分曲线要求,这样可避免堵泵,减少砂率、水泥用量,提高混凝土强度。试验结果表明:采用粒径5-40mm石子比采用粒径5~25mm石子每立方米混凝土减少用水量l5kg左右;在相同水灰比情况下, 每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右(水灰比0.709),同时降低了混凝土的温升;当粒径50mm石子满足筛分曲线要求时其砂率控制在42% 左右即可满足泵送要求。
细骨料:采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右,水泥相应减少28kg左右,从而降低混凝土的干缩。
砂石料的含泥量控制:砂石含泥量超标,不仅增加混凝土的干缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此,在路面混凝土及大体积混凝土施工中,砂子、石子含泥量均应≤1.0%。
掺加块石:在大体积混凝土基础施工中,掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为l50~250mm的坚固大石块,不仅可减少混凝土的总用量,又可减少单位水泥用量,从而降低水化热,同时,石块本身也吸收热量,使水化热进一步降低,对控制裂缝有利。
(二)混凝土配合比的选定 混凝土原料的配合比应根据工程的要求,如防水、防渗、防气、防射线等进行认真分析,选择最优方案。混凝土的水灰比应在满足强度要求及泵送工艺要求条件下尽可能降低。
掺合料:混凝土中掺入粉煤灰不仅能替代部分水泥,而且粉煤灰颗粒成球状,可起润滑作用,能改善混凝土的工作性和可泵性,且可明显降低混凝土凝固过程中的水化热。
外加剂:为了满足运送到现场的混凝土具有l1~l3cm坍落度,若只增加水泥使用量,则会加剧混凝土干燥收缩,明显增大混凝土水化热,易引起开裂。因此,除了调整级配外,也可掺入适量的减水剂。
(三)利用混凝土的后期强度 对于大体积混凝土可以利用后期强度,如60d、90d、120d强度,即允许工程在60d、90d或120d达到设计强度,这样可以减少水泥用量,减少水化热和收缩,从而减少裂缝。
(四)混凝土的浇灌振捣技术
混凝土的浇灌振捣技术对混凝土密实度很重要,最宜振捣时间为10~30s。泵送流态混凝土同样需要振捣,大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌水,应及时排除,有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。
(五)大体积混凝土施工过程中的温度控制
在大体积混凝土施工过程中为了减少混凝土的内外温差,一方面应尽可能降低入模温度,另一方面应采取保温养护,以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节,越慢越好,为混凝土创造充分应力松弛的条件,与此同时还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态,这对增加混凝土强度和减少收缩是十分有利的。
(六)混凝土的拆模时间
混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况(工序要求、施工荷载状况)确定,应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应>15℃。拆模时混凝土的现场试块强度等级最低不宜低于C5。
(七)混凝土基础工程拆模后及时回填土
及时回填土是控制早期、中期开裂的有力措施。土是混凝土养护的最佳介质,施工经验表明,迟迟不回填土的暴露工程裂缝最多。
综上所述,混凝土梁产生的裂缝的原因很多,分析也比较复杂,以上仅是对混凝土梁裂缝的原因进行了初步分析。在现场施工中要根据不同的情况,不同的施工方法,有效的控制混凝土梁的裂缝的产生,以预防为主,避免混凝土梁裂缝影响结构使用。
第二篇:钢筋混凝土现浇梁板裂缝防治措施
钢筋混凝土现浇梁板裂缝防治措施
1.现象与原因:
裂缝是现浇混凝土工程中常遇的一种质量通病。裂缝的类型甚多,按产生原因有:外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;包括(温度、湿度变化、不均匀沉降、冻胀等)引起的裂缝;化学因素(包括钢筋锈蚀、化学反应膨胀等)引起的裂缝;施工操作(如脱模撞击、养护等)引起的裂缝。按裂缝的方向、形状有:水平裂缝、垂直裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝等;按裂缝深浅有表面裂缝、深进裂缝和贯穿性裂缝。2.预控措施
(1)预埋管线不应集中通过楼板,应分散布置。结构设计中对予埋管线较集中的板应采取板中、板上错开布置,不应重叠布置,且预埋管线在同一位置重叠不得超过两层。(2)混凝土原材料的质量控制 ○
1、水泥的质量控制
a水泥进场时,必须附有水泥生产厂的质量证明书;对进场的水泥应检查核对其生产厂名、品种、标号、包装(或散装仓号)、重量(对袋装水泥应随机抽取20袋,水泥总重量不得少于1000kg)、出厂日期、出厂编号及是否受潮等,做好记录并按规定采取试样,进行有关项目的检验。严禁使用过期、变质水泥。
b水泥的检验结果如不符合标准规定时,应及时向水泥供应单位查明情况,确定处理方案:如该批水泥已经使用,应查清该批水泥的使用情况(使用日期、应用该批水泥拌制的混凝土的强度、浇筑的结构部位和所生产的制品等),并根据水泥质量情况确定处理方案。c进场水泥的贮放应符合下列规定:
袋装水泥应在库房内贮放,库房地面应有防潮措施;库内应保持干燥,防止雨露侵入;堆放时,应按品种、标号、出厂编号、到货先后或使用顺序排列成垛,堆垛高度不超过12袋为宜;堆垛应至少离开四周墙壁200mm,各垛之间应留置宽度不小于700mm的通道;当限于条件,露天堆放时,应在距地面不少于300mm的垫板上堆放,垫板下不得积水,水泥堆垛必须用苫布覆盖严密,防止雨露侵入。○
2、砂、石的质量控制
a配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂;当采用I区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,以满足混凝土的和易性;当采用Ⅲ区砂时,宜适当降低砂率,以保证混凝土强度。当砂颗粒级配不符合上述要求时,应采取相应措施,经试验证明能确保工程质量,方允许使用。对于泵送混凝土用砂,应选用中砂。
b现浇板的混凝土应采用中砂,在满足和易性的前提下,宜降低砂率。泥块含量不得大于1%,含泥量不大于3%。
c当混凝土强度等级大于或等于C30时碎石或卵石中的针、片状颗粒含量应≤15%;当混凝土强度等级小于C30时,碎石或卵石中的针、片状颗粒含量应≤25%。
d粗骨料(石子),最大粒径不得超过构件最小尺寸的1/4且不得超过钢筋间距的3/4;对于实心板,最大粒径不得超过构件最小尺寸的1/3且不得超过40㎜。
e砂、石在运输与贮存时不得混入能影响混凝土正常凝结与硬化的有害杂质,并应防止将水泥及掺合料等混入;当运输工具交替装运其它物质(如锻烧白云石、石灰、煤炭、化工原材料等)时,应注意清扫运输工具,勿使混入有害杂物;堆放的场地应平整、排水通畅,宜铺筑混凝土地面。
(4)预拌混凝土必须做好试配,每立方米粗骨料的用量不少于1000kg、水泥用量应控制在270~450kg,粉煤灰的掺量不应大于15%; 水灰比应控制在0.4~0.5; C30及以下混凝土石子用量不得少于1350kg/m3(现浇板控制用水量不大于180 kg/m3)。
(5)检测机构、混凝土供应商提出的混凝土性能指标和相关生产技术资料应当齐全。(6)混凝土进入浇筑现场时应按检验批检查入模坍落度,不宜大于180mm。
(7)严格执行混凝土施工配合比,预拌混凝土严禁现场加水,改变水灰比,提高混凝土的坍落度。
(8)支撑模板的选用必须经过计算。严禁在虚土上支撑。上层支撑同下层支撑应在同一垂直线位置上,边支撑立杆与墙间距不得大于300mm,中间不宜大于800mm;模板标高控制在+2mm,平整度控制在±2mm,板缝控制在2mm以内,并用胶带贴缝;根据工期要求,配备足够数量的模板;侧模拆模应控制在混凝土浇筑完毕48小时后,底模按规范和设计要求拆模。
(9)现浇板板底钢筋绑扎完后方可进行水电管线预埋,结束后方可进行上层钢筋绑扎,严禁钢筋绑扎与水电施工同步。
(10)严格控制现浇板的厚度和现浇板中钢筋保护层的厚度以及钢筋间距。应使用定型预制保护层垫块,且每平方米不得少于3块,在易开裂部位适当加密;阳台、雨蓬等悬挑现浇板的负弯矩钢筋下面,应设置间距不大于300mm的钢筋保护层垫块或支撑,保证在浇筑混凝土时钢筋不位移和不被下踩;施工时必须铺设架空通道,防止混凝土浇筑后遭踩踏。(11)现浇板中的线管必须分散布置在钢筋网片之上(双层双向配筋时,布置在下层钢筋之上),交叉布线处应采用线盒,线管的直径应小于1/3楼板厚度,沿预埋线管方向应增设Ø8@150mm、宽度不小于450mm的钢筋网带。线管并排水平埋设在现浇板中,线管间的最小间距不小于20mm。布置在现浇板上线管的找平层应适当加厚并采取加强措施,施工时应提前考虑局部加强找平层带来的现浇板厚度引起净高变化的问题。(12)混凝土浇筑前应采取以下措施:
○1对模板和支架进行检查,包括模板支架的形状、尺寸和标高,支架的稳定性,模板缝隙、孔洞封闭情况,预埋件的位置、数量和牢靠程度等;必须保证模板在混凝土浇筑过程中不产生位移或松动。
○2清理模板内的杂物,木模应浇水润湿以防过多吸收水泥浆造成混凝土保护层的疏松:而且木模吸水后膨胀挤严拼缝,可避免漏浆。
○3应检查钢筋的种类、规格、数量、弯折和接头位置、搭接长度等:还需检查钢筋保护层厚度和预埋件的规格、数量、位置等。
(13)设置板厚标高控制点,严格按照设计板厚浇筑砼。标高控制点标注在柱筋上;当柱间距超过2m时,在梁内焊接钢筋标注;找平时,必须带线找平,面层平整度控制在3mm以内。(14)混凝土浇筑应一次连续完成不得随意留置施工缝;混凝土自由倾落高度不应大于2m,当大于2m时应采用溜槽或串桶;混凝土应分层浇筑、振捣,振捣高度不得大于600mm。(15)混凝土板必须使用平板振动器振捣,初凝前宜进行二次振捣和初次抹压工艺,板混凝土在二次振捣后应进行表面一次抹压,终凝前应进行表面二次抹压,以减少板表面的细微龟裂。
(16)施工缝的位置和处理、后浇带的位置和混凝土浇筑应严格按设计要求和施工技术方案执行。后浇带应设在对结构受力影响较小的部位,宽度为800~1000mm。后浇带的混凝土浇筑时间应按设计要求进行施工;后浇带浇筑时宜采用微膨胀混凝土,后浇带混凝土应当单独制配,应采用小坍落度、石料含量大的混凝土;后浇带混凝土浇筑前必须清除交接面浮浆(石子外露1/3,不得将石子打断)和污染(严禁沾染油污),原混凝土面应提前淋水保湿72小时以上,浇筑时不得有明水。后浇带的位置和补浇时间应严格按照设计要求。(17)钢筋工程在混凝土浇筑过程中应确定专人负责,全程控制。
(18)混凝土现浇板浇筑完成后12h以内应覆盖养护,可采用麻袋或薄膜包裹覆盖,并淋水保湿;对普通混凝土上述过程至少应持续7d,对添加缓凝剂的混凝土或有抗渗要求的混凝土不得少于14天。
(19)混凝土浇筑后72小时内,不得进行踩踏、支模、加荷;如因特殊情况需提前支模加荷时,必须采取蒸汽养护等方法,确保混凝土强度不小于1.2Mpa;当混凝土强度小于1OMPa时,不得在现浇板上吊运、堆放重物,吊运、堆放重物时应减轻对现浇板的冲击影响。施工过程中应严格控制施工堆载,施工时的临时荷载不得超过设计文件规定的荷载限值,且应分散布置。
(20)现浇板的板底宜采用清水免粉刷措施。
(21)严禁用机械清理混凝土板面。施工过程中应严格控制施工堆载。施工时的临时荷载不得超过设计文件规定的荷载限制,且应分散布置。(22)冬期施工时,钢筋混凝土应符合以下要求:
a.冬期施工钢筋的焊接,宜在室内进行;当必须在室外焊接时,应在背风的场地进行,或者采取相应的防雨、雪及挡风措施;焊后的接头,严禁立即碰到雨和冰雪,以防接头脆断。b.钢筋绑扎完在浇筑混凝土后应覆盖塑料薄膜,做好保温防护工作,以防雨雪天气梁板面结冰受冻。
c.配制冬季施工的混凝土,应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,且不应低于42.5级,最小水泥用量不宜小于300Kg/m3,水灰比不大于0.6。
d.混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,运输和浇筑混凝土用的容器应具有保温措施。混凝土所用骨料必须清洁、不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。e.混凝土浇筑宜采用综合蓄热法施工,其受冻临界强度不得低于4MPa。混凝土拌合物的出机温度不得低于10℃,入模温度不得低于5℃。混凝土浇筑后应在裸露混凝土表面采用塑料布等防水材料覆盖并加盖麻袋等措施进行保温。对边、棱角部位的保温厚度应增大2~3倍。混凝土养护期间应防风防冻。
f.冬期浇筑的混凝土,在受冻前,混凝土的抗压强度不得低于下列规定:硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,为混凝土设计强度的30%;矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,为混凝土设计强度的40%;但混凝土强度等级不大于C10时,不得小于5.0N/㎜2,否则应事先采取防冻保温措施。
g.在冬期浇筑的混凝土,宜使用无氯盐类防冻剂,对抗冻性要求高的混凝土,宜使用引气剂或引水减少剂;混凝土掺防冻剂时,应尽量避开室外温度低于0℃的天气;掺用抗冻剂、引气剂或引水减少剂的混凝土的施工,应符合《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。h.在进入冬期时,当连续天日平均气温低于5℃,搅拌时间可比常温延长50%左右。i.除按常温要求留置试块外,还应增设一组试块与构件在相同条件下养护,在混凝土温度降至0℃时试压,用以检查混凝土是否达到抗冻临界强度。
第三篇:浅谈钢筋混凝土梁裂缝及加固措施
浅谈钢筋混凝土梁裂缝及加固措施
一、前言
钢筋砼梁在外荷载的直接应力和次应力作用下,引起结构弯曲而裂缝,构件在使用过程中受到四季温差的长期作用,当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝原因很多,包括构件设计,基础不均匀沉陷,施工质量、材料质量、环境影响等,无论何种原因产生的裂缝,都会给建筑物肢体结构带来影响,因此,为确保结构的安全性,对构件实施补强加固。
二、裂缝的部位
1、梁受拉区裂缝:由于浇筑混凝土时施工管理不到位,使用了不达标的低劣钢筋,造成梁受拉区钢筋强度不够,施工中提前拆模,施工荷载超过设计荷载,或者混凝土强度低于设计强度,以及使用不当,使用荷载大大超过原设计荷载,使梁受拉区产生裂缝。
2、梁在支座附近的斜裂缝:梁的混凝土强度低于设计强度,箍筋未加密,抗剪钢筋不足,也有因超载,提前拆模时混凝土强度低于标准强度值,造成抗剪能力低而产生剪切裂缝。
3、梁受压区裂缝:梁的高度小,有的梁没有经过抗裂验算,混凝土振捣不密实,梁长期在年温差和日温差的作用下产生温差变形,长期处于干燥状态的环境下干缩变形,梁在温差和干缩的综合作用下裂缝,缝上宽下窄,有贯通、不贯通的。裂缝长度为梁高的3/5---4/5,底部不裂。
三、裂缝形成原因
钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很多、很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能和使用不当,可归纳一下几种:收缩裂缝、混凝土尚处于完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则宽度小。水泥硬化时裂缝,水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使混凝土内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土收缩不一致而裂缝。温度裂缝:水泥在硬化期间,混凝土表面与内部温差较大,导致混凝土表面急剧温度变形而产生较大降温收缩,而受到内部混凝土的约束而裂缝。
设计欠周全。如钢筋混凝土梁载面不够、跨度过大,高度偏小,或者计算错误,受力钢筋截面偏小,配筋不当,节点不合理,出现混凝土梁结构裂缝。
施工质量造成裂缝。
①、由于混凝土施工标号低于设计标号,受力钢筋截面偏小,截面尺寸不符和设计要求,而混凝土出现裂缝。②、由于施工不当,模板支撑下沉过早超模形成。③、由于施工现场管理不到位,在梁上部堆载,而形成。
四、混凝土裂缝的补强加固措施
①外包混凝土法:
外包混凝土和钢筋混凝土是增大构件截面积和配筋的一种常见加固法。该法常用于梁的加固。是在原受弯构件一侧、双侧、三侧、四侧浇一层新的混凝土,并补加一定量的钢筋,以提高原构件的承载力,补浇的混凝土在受拉区时对补加的钢筋起到粘结和保护作用。当补浇的混凝土在受压区时,增加了梁的有高度,从而提高了梁的抗弯、抗剪能力,且增加了梁的刚度,关键是要保证新老混凝土的可靠粘结。在实际施工中,在梁上宜配置螺纹12-25mm纵筋,光园6-8mm箍筋,四面浇筑混凝土,这样即增加了梁的受拉区钢筋的强度,也保证了梁受压区的有效高度,从而提高了该梁的抗弯、抗剪承载能力。后浇混凝土宜采用硅酸盐水泥掺入适量的膨胀剂以补偿收缩,后浇混凝土强度等级比原混凝土高出一个等级,一般不应低于C20级。外包混凝土的最小加固厚度不应小于5cm,骨料粒径不宜大于外包混凝土层厚度的1/2及钢筋最小间距的1/4.新浇层小于10cm应选用细石混凝土。②粘钢加固法
粘刚加固法是最近几年刚发展起来的钢筋混凝土结构加固法,是用粘接剂将钢板贴于已开裂构件的加固部位上,以提高结构承载力的一种适用较为广泛的加固法,加固时可从钢筋混凝土构件单侧或双侧粘接钢板,不仅用于工业与民用,而且用在了桥梁、公路的补强加固,这项技术简称粘钢加固法。它有以下特点:
1、工艺简单,速度快,只需对需加固梁表面进行处理干净,用建筑结构胶将钢板牢靠的粘接在一起,使钢板和梁共同工作。
2、所需施工场地小,劳动力投入小,且钢板粘接在梁上2天即可受力,对特殊位置的梁应急抢修尤为适用。
3、不破坏原有结构,而且加固效果好。
4、粘接钢板厚度一般为4.5mm-6。0mm,加固后不影响外观,只增加很少的重量。④、注浆加固法
注浆加固法可分为水泥注浆和化学注浆。化学注浆和水泥注浆相比,具有可塑性好,能控制凝结时间,以及有较高的粘接强度和一定的弹性,适用于各种情况下梁的修补加固,化学注浆多采用环氧树脂类粘合剂进行加固,在不影响生产生活情况下能达到预期效果强度,优点是:
1、采用缓慢加压连续注浆,以确保树脂液注入每个细小部位。1能控制注入量,必要时可二次注浆。
3、注浆量可以目测,根据需要随时调整压力,以达到注浆要求。
4、材料易于购买,施工操作方便,粘结密度高、成本低。
总结:工程建设中,我们应选择适合本工程的加固方法,同时应综合考虑具有良好的科学性、施工性、经济性等方面,随着现代科学技术和建设施工技术的不断进步,新型建筑材料不断涌现,补强加固技术方面会有更深更全面的研究,会有更大的选择空间供我们去探讨。
第四篇:现浇钢筋混凝土楼板裂缝成因防治措施
现浇钢筋混凝土楼板裂缝成因防治措施
摘要分析现浇混凝土楼板产生裂缝的原因,提出相关的预防措施和处理方法,以控制楼板裂缝的产生,保证建筑质量。
关键词钢筋混凝土;楼板裂缝;原因;措施
中图分类号TU37文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)052-0031-01
现浇钢筋混凝土楼板具有整体性好,抗震性能强等优点,因此被广泛的应用于建筑工程之中。但是楼板裂缝也随之成为混凝土楼板工程的质量通病。楼板裂缝一旦形成,就会降低结构的耐久性,削弱构件的承载能力,严重时可能危害到建筑物的安全使用。所以,如何采取有效的措施防止楼板开裂是一个值得关注的问题。
1楼板裂缝的成因
1)温湿度变化。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,这样也会在表面形成拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
2)混凝土材料质量。材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等材料质量不好。首先如果是水泥安定性不合格,就会导致混凝土板面出现裂,并且随着混凝土龄期及强度的增长裂缝会随之变宽,这种裂缝危害很大,甚至可能会造成严重的质量事故;其次如果是砂石级配不好、砂太细、石子过大、砂石含泥量太大,则混凝土干缩后也会产生不规则裂缝。
3)混凝土工作性能。施工中为满足强度及耐久性要求,通常采用选取较小的水灰比、降低用水量、掺入高效减水剂以达到要求的坍落度,这种混凝土拌合物在炎热气候条件下,水分蒸发散失较快,从而造成混凝土坍落度的损失值增大,这种正常的坍落度损失是加入高效减水剂的混凝土拌合物所特有的现象,减水剂的减水率越大,坍落度损失则越明显;温度越高,坍落度损失越快。混凝土的浇筑、振捣、抹面和二次抹压等施工操作会随之受到影响,从而导致混凝土在浇筑时就已经留下了裂缝隐患,这种裂缝具有位置不固定性,事后在没有客观真实的施工记录情况下,对此种裂缝产生的原因难以做出正确的判断分析。
4)施工因素。混凝土板浇筑完成后,还没有达到足够的强度,就急于上人操作和堆放材料,使其产生过度变形导致裂缝产生。现浇板在未达到规定的拆模强度时若拆除模板或支撑,此时楼板的承载能力低于设计允许荷载,使楼板在不正常的情况下受荷,则会引起因结构受荷的裂缝。
5)养护阶段。由于养护不充分会造成混凝土的早期裂缝。规范中对混凝土的养护条件做了科学严格的规定,但是在实际操作过程中可能由于养护措施不当或执行养护措施不力,而使实际的养护条件不能充分满足规范的规定。加上气候炎热干燥,受太阳照射后的昼夜温差大,加速了混凝土表面的水分蒸发,使得混凝土表面干燥速度加快,从而加快了混凝土的收缩速度,造成表面干缩而产生裂缝。
2现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防治措施
通过分析钢筋混凝土楼板裂缝的形成原因,需要从以下几个方面采取措施,才能有效防治裂缝的产生。
1)设计方面。①适当控制建筑物的长度,高层应控制在不大于45m,多层建筑一般应控制在不大于55m较为合适。如果超过此长度,应采取构造措施,设置伸缩缝;当超长量不大时,可用留设后浇带等措施,以减少楼板混凝土的收缩影响。板厚度宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于120mm。②为克服墙角45度斜裂缝,应在墙角处配置放射筋。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长筋,以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力筋满足要求外,分布筋间距应适当加密,使楼板受力均匀,以增强混凝土抵抗温度、干缩变形的能力。③混凝土强度一般不宜大于C30,当特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时要考虑采用低水化热的水泥并加强浇水养护,以便于混凝土凝固时水化热的释放。④合理确定混凝土的配合比和坍落度。在混凝土配合比设计时,应全面考虑,少用粉料、多用骨料,以减少裂缝产生。严格控制混凝土的水灰比,控制坍落度不宜过大,保证每层混凝土坍落度基本稳定。
2)材料方面。在钢筋混凝土楼板中所用材料均应符合国家现行相关法规规范的要求,主要包括以下几点:①控制水泥的体积安定性:若水泥在硬化后,产生不均匀的体积变化,即体积安定性不良,就会使构件产生膨胀性裂缝,从而降低建筑物的质量。国家标准规定,采用沸煮法检验水泥的体积安定性,体积安定性不良水泥应作废品处理,不能用于工程中。因此每批进场的水泥在使用前都应首先检验水泥体积安定性,检测合格后方可投入使用,切不可为抢工期盲目施工。②粗、细骨料必须清洁不含杂质:当粗骨料中夹杂着活性氧化硅时,如果混凝土所用的水泥又含有较多的碱,就可能发生碱骨料破坏。这是因为水泥中碱性氧化物水解后形成了复杂的碱―硅酸凝胶,生成的凝胶是无限膨胀性的,因为凝胶为水泥石所包围,故当凝胶吸水不断肿胀时,就会把水泥石胀裂。一般当水泥含碱量大于0.6%时就需检查骨料中活性氧化硅的有害作用。在砂中也常含一些有害杂质,如淤泥、粘土、粉砂等,粘附在砂的表面,妨碍水泥与砂的粘结,降低混凝土强度,同时还增加混凝土的用水量,从而增大了混凝土的收缩,造成混凝土开裂。③拌合混凝土用水:拌合用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水,不得使用污水搅拌混凝土。
3)施工方面。①严格对原材料进行检验试验。在搅拌混凝土之前,必须按照规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格的材料不得使用。②现浇板上不要过早上人、堆料或施加荷载,因为混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度;因此在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。③模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载作用下,模板变形过大而造成开裂。合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。④为保证混凝土的整体性,浇筑混凝土应当连续进行。当必须间歇时,其间歇时间宜缩短,并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。⑤楼板混凝土浇捣完毕后,应根据当时室外气温,具体确定养护方案。冬、夏季节,应采取混土表面加盖塑料薄膜、草包等养护措施。混凝土在浇筑完后12h内,必须进行浇水养护,浇水养护时间一般不得少于7d,对掺用缓凝剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14d。
3裂缝处理方法
对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液进行灌缝或表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。其它一般裂缝处理时,应在清洗板缝后用l∶l或l∶2水泥砂浆抹缝,压平养护。当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,再用l∶2的水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥进行嵌补。当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
4结语
现浇钢筋混凝土楼板裂缝是建筑工程中一种较为常见的质量通病,它的出现会引起钢筋锈蚀,降低结构的耐久性,从而影响建筑物的正常使用。但只要我们从设计施工方面加强预防控制,严把材料关,加强施工管理,保证施工质量,楼板裂缝这一问题就可以得到切实有效的控制。
参考文献
[1]江见鲸.建筑工程质量通病分析.中国建筑工业出版社,2005.[2]李刚.混凝土工程裂缝产生的原因及预防处理.山西建筑,2007.[3]李怀宇.现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治.广东科技,2007.
第五篇:浅析钢筋混凝土现浇板裂缝的防治措施
浅析钢筋混凝土现浇板裂缝的防治措施
摘要:由于混凝土是一种非匀质材料,在硬化过程中,各种材料变形不一致,造成骨料与水泥石粘接面之间或水泥石本身出现肉眼看不见的微裂缝。文章结合房屋建筑施工阶段的管理经验,对钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因及种类进行了分析,并提出了钢筋混凝土现浇板裂缝的防治措施。
关键词:钢筋混凝土;现浇板裂缝;裂缝防治;材料;施工
钢筋混凝土现浇板具有整体性好和抗渗、抗漏性能强等优点,在近几年的房屋建设中得到广泛应用。由于混凝土是一种非匀质材料,在硬化过程中,各种材料变形不一致,造成骨料与水泥石粘接面之间或水泥石本身出现肉眼看不见的微裂缝。微裂缝在荷载作用或进一步收缩的情况下,逐步扩展成较大的肉眼可见裂缝。钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因可以从混凝土材料自身、设计及施工三方面进行分析,并采取相应的综合性控制措施。
一、钢筋混凝土现浇板裂缝的类型
根据钢筋混凝土现浇板裂缝的特点,具体可以分为以下几种类型:
1.横向裂缝:在跨中1/3范围内,沿建筑物横向方向的裂缝,出现在板下皮居多,个别上下贯通;当建筑物总长超过40cm时,通常在建筑物端部第一或第二开间板跨中出现上下贯通裂缝。
2.纵向裂缝:沿建筑物纵向方向的裂缝,出现在板下皮居多,个别上下贯通。
3.角部裂缝:在房间的四角出现的斜裂缝,板上皮居多。
4.不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝。
5.楼板根部的横向裂缝:距支座在30cm内产生的裂缝,位于板上皮。
6.顺着预埋管线方向产生的裂缝。
二、钢筋混凝土现浇板裂缝的产生原因分析
钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因可以从材料自身因素、设计疏忽、施工疏忽等方面进行分析:
(一)材料自身因素
现浇板所用的材料是钢筋和混凝土,它们的质量不合格,势必会造成现浇板出现裂缝,如钢筋方面:为节省成本,现浇板所用钢筋为一些小厂家生产的钢筋,质量严重不合格,钢筋的延性、韧性和可焊性都较差,抗拉强度低,很容易产生裂缝;混凝土方面:骨料(砂石)质量不好,级配不好,含泥量大,含粉量大,使用细石和细砂。水灰比大,水泥用量越大,含水量越高,坍落度越大,收缩越大。采用活性高的水泥,水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,收缩越大。
(二)设计疏忽
屋面板不设置保温、隔热层,或设保温层但保温层厚度不经计算而随意确定其厚度;设计板厚不够,又不做挠度验算,整体挠度偏大,引起板四角裂缝。设计结构时安全储备偏小,配筋不足或截面较小,使梁板成型后刚度差,整体挠度偏大,引起板四角裂缝;房屋较长时未设置伸缩缝,在薄弱环节产生收缩裂缝;基础设计处理不当,引起不均匀沉降,使上部结构产生附加应力,导致楼板裂缝;楼板双向受力,按单向板配筋,引起裂缝。设计人员理论与实际脱离,除按理论计算配筋外,必要部位没有加配钢筋。
(三)施工疏忽
钢筋混凝土浇筑过程中由于输送管道的堵塞,尤其是拆下的输送管内的混凝土,散落在未浇筑的部位,不易清理或未予以清理,所留下的混凝土因未进行振捣,松散不密实,初凝以后与新浇筑的混凝土不能紧密结合,形成干缩裂缝和收缩裂缝;施工速度过快,上荷载过早,特别是砖混住宅楼板,前一天浇筑完楼板,第二天即上砖、走车,造成早期混凝土受损;养护不到位,混凝土养护不苫盖,浇水不能保持经常性湿润;拆模过早或模板支撑系统刚度不够;冬季施工时保护措施不到位导致混凝土受冻。
(四)其它方面
混凝土收缩引起的裂缝:混凝土硬结过程中将会收缩,当楼板受到约束,混凝土的收缩将会在楼板内产生内力,使混凝土受拉应力的作用,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,楼板就会开裂出现裂缝以及基础的不均匀沉降。
三、钢筋混凝土现浇板裂缝的防治措施
依据钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因分析得到,其防治措施具体如下:
(一)材料的保证措施
正确选用水泥,要控制水灰比,使之不大于0.4,为保证混凝土拌合物有一定的流动性,可掺入优质粉煤灰和高效减水剂,来确保混凝土的可泵性。而使用减水剂时,一定要做与水泥相容性试验,选择与水泥结合后流动性好的减水剂;选用级配良好的骨料,粗细骨料的用量占混凝土总体积的65%~75%,是影响混凝土质量的重要因素,要重视砂石的质量,石子应选用连续级配的碎石,最大粒径控制在15~20mm;选择好运输路线,保证道路平整,缩短运输时间,避免混凝土拌和物发生分层、离析。同时,要经常检查运输工具,尽量减少混凝土拌和物运输过程中水泥浆的流失。
(二)设计措施
1.在结构设计时,对于钢筋混凝土现浇板应尽量避免过大的跨度,可以通过增加次梁根数来减小现浇板的跨度,以避免现浇板的厚度过大,现浇板的跨中挠度过大,现浇板的跨中裂缝、支座裂缝过大,从而提高现浇板的可靠度与安全性。
2.在工程设计中,经常会出现梁板下口平齐,此时,为了现浇板下部钢筋在支座内锚固更加可靠,板底钢筋在梁处应放在梁下部钢筋的上面,设计图还应有大样图表示。
3.对于跨度达200~300mm的梯板,为了保证梯板负筋的架立,同时为了梯板支座处截面的抗剪,宜采用梁式配筋,加设箍筋,箍筋最少设4肢箍。
4.在平面布置上应该尽量规则。减少凹凸转角、体形突变等,这些位置往往是薄弱部位,存在着应力集中,在受到混凝土收缩及出现温差变化时而容易产生裂缝。另外,房屋的长度等于或大于40m时,可将房屋每隔20m左右在板的支座上设置10宽的伸缩缝,将长板变为短板,而原来配置的钢筋不断开。
5.在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在现浇板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。现浇板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。
(三)施工措施
1.在施工过程中,要防止工人在负筋上随意踩踏而引起负筋变形,并安排人员及时进行纠正,在板底受力筋下一般可用12~15mm厚砂浆垫块垫起板底钢筋网,保证支撑负筋位置的马凳钢筋间距不大于1000筑混凝土之前应设置马道,为防止预埋线管处出现裂缝,应在较粗的管线或多根线管的集中处,增设垂直于线管的短钢筋网片来加强该部位,增设的抗裂短钢筋采用6~8,间距小于150mm,两端的锚固长度应不小于300mm;在楼板的大体积混凝土施工中,采用切实可行的降温措施,如在炎热天气浇筑时,采用冰水拌制混凝土,并掺加缓凝减水剂和磨细粉煤灰,延缓凝结时间,减少坍落度损失,改善混凝土和易性和可泵性,浇筑后混凝土内外温差不超过25℃。
2.在混凝土浇筑至设计标高时,混凝土采用平板振动器振捣密实,为确保混凝土密实,宜实施二次振捣,表面出现浮浆时,随即用刮尺刮平,待混凝土终凝硬化前,用木抹子连续搓平,防止泌水收缩裂缝的产生。控制施工速度,确保混凝土强度达到设计强度标准值的30%前不受振动,拆下的模板及其它周转材料要及时转运,只有混凝土强度达到设计强度后才能在上面堆放材料,材料必须分散堆放并且必须轻放、慢放。
3.在施工后浇带的施工之前应按设计意图,先制定施工方案。杜绝在后浇带处出现混凝土浇筑不密实、不按图纸要求留缝的现象;加强早期养护,确保养护时间。可通过及时用塑料薄膜和浇水草袋覆盖,避免混凝土受风吹日晒,加强保温保湿养护来减少或消除干缩裂缝。在一般气候条件下,混凝土浇筑后最初三天中,白天应每隔2 h浇水一次,夜间至少两次;在以后的养护中,每昼夜至少浇水四次。干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数,浇水养护时间:普通混凝土应不少于7昼夜,对抗渗混凝土及掺缓凝剂的混凝土,应不少于14昼夜,对掺加粉煤灰的混凝土应不少于21昼夜,;注重拆模的顺序,楼板变形由中央逐渐向支座变化,荷载支承也由中央渐渐向支座转移,拆除模板支撑应从跨中开始,为了减小楼板的挠曲变形,避免因荷载和变形突变,造成板挠曲过大而形成裂缝。
四、结语
综上所述,要控制钢筋混凝土现浇板裂缝的产生,必须在材料质量控制、设计阶段、施工过程中有针对性地采取有效的技术措施,才能使钢筋混凝土现浇板结构尽量不出现裂缝或减少裂缝的数量和宽度的。